[安全知识]防雷保护

2016年4月7日08:00:00 评论 20,893 1569字阅读5分13秒

雷电的种类及危害

1.直接雷击

直接雷击又称直击雷。直接雷击的强大雷电流通过物体入地,在一刹那间产生大量的热能,可能使物体燃烧而引起火灾,见图1(a)。

当雷电流经地面(或接地体)流散入周围土壤时,在它的周围形成电压降落,如果有人站在该处附近,将由于跨步电压而受到伤害。

2.雷电感应

雷电感应又称感应雷,分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是当建筑物金属屋顶或其他导体的上空有雷云时,这些导体上就会感应出与雷云所带电荷极性相反的异性电荷。当雷云放电后,放电通道中的电荷迅速中和,但聚集在导体中的电荷却来不及立刻流散,其残留的电荷形成很高的对地电位。这种“静电感应电压”可能引起火花放电,造成火灾或爆炸,见图1(b)。

电磁感应是发生雷击后,雷电流在周围空间迅速形成强大而变化的磁场,处在这一磁场中的导体会感应出较大的电动势和感应电流。若导体回路有开口处,就可能引起火花放电。若回路中有些导体接触不良,也可能产生局部发热。这对于存放易燃或易爆物品的建筑物是十分危险的。

3.雷电波侵入

雷电波侵入又称高电位引入。由于架空线路或金属管道遭受直接雷击,或者由于雷云在附近放电使导体上产生感应雷电波,其冲击电压引入建筑物内,可能发生人身触电、设备损坏或火灾等事故,见图1(c)。

图1 雷电的3种形式

图1 雷电的3种形式

防雷措施

1.装设避雷针以防止直击雷

为了使建筑物免遭直击雷,可用避雷针来保护。所谓避雷针,实际上是“引雷针”,由于避雷针的高度总是高于被保护的建筑物,因此容易将雷电流引向其尖端而泄入大地,从而避免雷云向被保护的建筑物放电。

避雷针最上部分是耸立于天空的尖端(受雷端),是接收雷电用的,一般用镀锌铁管或铁棒制成,长约2m,高度在20m以内的独立避雷针通常用木杆或水泥杆支撑,更高的避雷针则采用钢铁构架,其尖端高于建筑物一定高度。中间部分(导雷线)将雷电流引入地下,是用截面不小于36mm2的镀锌钢索或扁钢(铁)制雷线)将雷电流引入地下,是用截面不小于36mm2的镀锌钢索或扁钢(铁)制成,并需将靠近地面约2m这一段加以机械保护。下面部分是接地体,它与导雷线相连接,将雷电流发散到大地,可利用废钢管或扁铁等焊接成接地网埋入地下,以满足需要的接地电阻值为准。避雷针各个部分要可靠地焊接,不可断开,否则会招致雷击。同时,装有避雷针的建筑物上严禁架设低压线、电信线、广播线,避雷针的接地极应与保护装置的接地体相距10m以上,以免发生危险。

2.采用良好的接地网以防止感应雷

对有金属结构的屋顶,应自房屋两端起每隔18~24m设一根引下线与接地装置相连,对于这一类建筑物,必要时可在非导电材料屋顶上敷设一个网格边长不大于10m的金属网,将金属网用引下线与接地装置相连。防止感应雷的接地装置,要沿房屋四周敷设成闭合回路:如屋内有电气接地保护装置,可与接地保护装置相连,其总接地电阻要小于10Ω。

3.安装避雷器以防止高电位引入

避雷器的一端接输配电线,另一端可靠接地。正常情况下,由于避雷器的间隙元件将导线与大地隔开,当线路受到雷击而产生过电压时,其间隙被击穿,强大的雷电流通过避雷器的电阻元件泄入大地,使被保护的电气设备免遭伤害。常用的阀型避雷器和管型避雷器大多用于变电所的防雷保护。

一般建筑物的进户线可用简单的羊角间隙保护。羊角间隙可采用直径为0.71mm的铜线弯成,用瓷夹固定好后再用铁箱罩住,见图2(a),其间隙为2~3mm,当有过电压侵入时,羊角间隙放电,将雷电流引入大地,使过电压不致引入建筑物内,见图2(b)。这种避雷器简单经济,安装方便,效果良好。

图2 羊角间隙

图2 羊角间隙

阀型避雷器的外形及接线图见图3。它的主要元器件是火花间隙和阀片电阻(特种碳化硅)。当雷电发生时,火花间隙被击穿放电,阀片电阻下降,将雷电流引入大地。它可用于保护中小容量的配电装置及发电机、电动机等。

图3 阀型避雷器

图3 阀型避雷器

 

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